Neurologie des carnivores domestiques Le diagnostic histologique des gliomes canins. Que peut nous apprendre la médecine humaine? Académie Vétérinaire de France, 21 avril 2011 Dr Marie-Anne COLLE Prérequis pour comprendre les tumeurs cérébrales Disponibilité du tissu tumoral (limitations: anesthésie, localisation encéphalique) Initialement autopsies 1884: exérèse chirurgicale d une tumeur cérébrale 1918 & 1927: visualisation pré-opératoire par pneumographie et artériographie Années 70-80: développement du scanner et de l IRM 1
Classification et score des tumeurs cérébrales: passé et présent Concept (1838): comparaison des critères de la tumeur avec ceux du tissu normal 1926: classification of the tumors of the glioma group on a histogenesis basis with a correlated study of prognosis par Bailey et cushing => critères histologiques observés dans les tumeurs gliales par comparaison avec les cellules gliales matures Classification et score des tumeurs cérébrales: passé et présent 1949: classification des gliomes par Kernohan: 4 grades pour les gliomes 1979: classification de l OMS => groupe d experts neuropathologistes menés par Klaus Zülch (3 grades de malignité) 2000 et 2007: adaptation de la classification de l OMS par Paul Kleihues. 2
Gliomes= tumeurs primitives du système nerveux central composées de cellules tumorales de phénotype semblable aux cellules gliales - Astrocytes Les cellules gliales - Oligodendrocytes - Microgliocytes (ou cellules microgliales) Quelle est la cellule d origine? Cellules souches neurales résidentes : zone sous-ventriculaire germinative Comment reconnaître la cellule tumorale comme exprimant les caractéristiques phénotypiques de la cellule gliale? - Critères cellulaires HES - Marqueurs immunohistochimiques (GFAP, ) 3
Pourquoi un score histologique? Moyen de prédire le comportement biologique des tumeurs afin d orienter le choix thérapeutique (utilisation d une radiothérapie ou d un protocole de chimiothérapie spécifique) Echelle de malignité: 4 grades (OMS) Grade I: potentiel prolifératif faible (résection chirurgicale seule) Grade II: croissance infiltrante => risque de récidive Astrocytomes diffus de bas grade, oligodendrogliome Grade III: évidences de malignité (atypie cytonucléaires, IM) => radiothérapie et/ou chilmiothérapie Astrocytomes & oligodendrogliomes anaplasiques Grade IV: critères cytologiques de malignité: activité mitotique intense, nécrose => évolution rapidement fatale Glioblastome Limites du score histologique = > Système de Sainte-Anne/Mayo Clinic (C. Daumas-Duport) 4 critères cotés de 0 à 1: atypies nucléaires mitoses prolifération endothélio-capillaire nécrose Pas de prise en compte de l infiltration tumorale (prélèvements stéréotaxiques multiples) Grade final: addition des cotations des 4 critères Grade I: 0 paramètre Grade II: 1 paramètre Grade III: 2 paramètres Garde IV: 3 ou 4 paramètres Vrai problème : homogénéité des séries de patients inclus dans les protocoles thérapeutiques 4
Le score histologique: partie d une combinaison de critères multiples (cliniques et radiologiques)? Révision du grading de St Anne/Mayo Clinic pour les oligodendrogliomes proposition de 2 groupes de pronostic différent sur des critères histologiques et d imagerie (prise de contraste au scanner, à l IRM). Oligodendrogliome de grade A pas d hyperplasie endothéliale pas de prise de contraste Oligodendrogliome de grade B hyperplasie endothéliale et/ou prise de contraste Vrai question : identification des oligodendrocytes. Comment distinguer un oligodendrocyte, d un astrocyte, d un glioblaste ou d un neurocyte? Vers une classification moléculaire des gliomes: des avancées mais surtout des espoirs Immunohistochimie, cytogénétique classique, hybridation moléculaire in situ fluorescente (Fish), hybridation génomique comparative (CGH), puces ADN, biologie moléculaire, techniques de microdissection des coupes histologiques Recherche de facteurs prédictifs de pronostic et de sensibilité des gliomes aux traitements chimo- et/ou radiothérapiques 2 exemples: Glioblastomes & Oligodendrogliomes 5
Vers une classification moléculaire des gliomes: des avancées mais surtout des espoirs Glioblastomes: primitifs (de novo): surexpression/amplification de l EGFR, mutationdu GST PTEN, délétion de p16, monosomie du chromosome 10 Secondaires: mutations du GST p53, délétion du 10q et du 19q Oligodendrogliomes (bas/haut grade) : s/gpe avec délétions en 1p et 19q correlé à une bonne chimiosensibilité Oligodendrogliomes anaplasiques répartis en 4 s/gpes pronostiques et thérapeutiques: 1) perte combinée 1p et 19q: réponse marquée et durable à la chimothérapie, survie prolongée indépendamment d une radiothérapie 2) délétion 1p: réponse à la chimiothérapie moins prolongée et survie plus courte 3) pas de délétion 1p: Mutation p53: bonne réponse à la chimiothérapie mais récidive rapide Pas de mutation de p53: mauvaise réponse à la chimiothérapie, cliniquement et biologiquement très agressives Que savons-nous des gliomes canins? Tumeurs gliales: cellules tumorales ressemblant aux cellules gliales normales Origine des cellules contreversée: cellules souches neurales résidentes? Zone ventriculaire germinative: cible potentiel de gliomagénèse? Classification histologique: fondée sur la reconnaissance du type cellulaire tumoral 6
Classification OMS-1999 Koestner A., Bilzer T., Fatzer R., Schulman F.Y., Summers B.A., Van Winkle T.J. Histological classification of Tumors of the nervous system of domestic animals. In: WHO International Classification of Tumors of Domestic Animals. Second series. Volume V. Armed Forces Institute of Pathology. Washington D.C., 1999 Tumeurs Astrocytaires 10% de toutes les tumeurs primitives du SNC Moyenne d âge lors du diagnostic : 8,6 +/- 3,3 ans Astrocytomes intracrâniens sont les plus fréquents Glioblastomes représentent 5% des astrocytomes Prédisposition raciale: brachycéphales (boxers, Boston Terrier) Pas de prédisposition sexuelle Pas d association avec syndromes familiaux (neurofibromatose de type 1 et 2 associée avec une augmentation de l incidence des astrocytomes) 7
Tumeurs Astrocytaires Astrocytome de bas grade (bien différencié) : Protoplasmique Fibrillaire, Gémistocytique Astrocytome de grade intermédiaire (anaplasique) Astrocytome de haut grade (Glioblastome) Convexité des hémisphères cérébraux, lobe piriforme, thalamus, hypothal. Tumeurs Astrocytaires Critères macroscopiques : infiltrante, mal délimitée molle et blanchâtre (protoplasmique) ou ferme (fibrillaire) Pas d envahissement des ventricules +/- nécrose, dégénérescence, hémorragie 8
Astrocytome Fibrillaire Astrocytome Gémistocytique Protoplasmique Astrocytome Glioblastome Astrocytome Anaplasique 9
Tumeurs Astrocytaires Variants humains non encore décrits chez l animal: Pilocytique Xanthoastrocytome. Type histologique mixte dans la plupart des tumeurs Tumeurs oligodendrogliales 14% de toutes les tumeurs primitives du SNC (sur-représentation des races brachycéphales aux USA) Prédisposition raciale: brachycéphales (boxers, Boston Terrier) Pas de prédisposition sexuelle 10
Tumeurs oligodendrogliales Oligodendrogliome (bien différencié) Oligodendrogliome malin (anaplasique) Races brachycéphales : Boston Terrier/boxer Critères macroscopiques: Bien délimité, dans la substance blanche cérébrale Proche de la lumière ventriculaire dissémination possible dans les ventricules Molle, grisâtre et translucide Kystes mucoïdes +/- nécrose et hémorragie (variant anaplasique) Autres gliomes : OLIGOASTROCYTOME DD : 2 composantes tumorales vs 1 composante oligo tumorale + astrocytose 11
Autres Gliomes Gliosarcome Gliomatose cerebri Spongioblastome Données moléculaires chez le chien Etude immunohistochimique de l expression d EGFR, PDGFR a et IGFBP2 sur lames microarray dans gliomes canins (Higgins et al, J Neurooncol 2010): 55 gliomes (classification OMS 2007, gliomes humains): 19 astrocytomes: grade IV (GBM) n = 7; grade III n = 5; and grade II, n = 7 38 oligodendrogliomes: grade III (anaplastic) n = 35 or low grade II n = 3 Expression d EGFR: 57% of GBMs, 40% des astrocytomes de grade III 28% des astrocytomes de grade II Expression de PDGFR a: 94% des oligodendrogliomes anaplasiques (grade III) Expression de IGFBP2: 71% des GBM, 60% des astrocytomes de grade III, 28% des astrocytomes de grade II 48% des oligodendrogliomes anaplasiques (grade III), 32% oligodendrogliomes 12
Données moléculaires chez le chien Etude immunohistochimique et génétique de l expression de p53 et EGFR dans les astrocytomes canins (Stoica et al, Vet Pathol 2004): 31 astrocytomes (classification OMS animal, 1999): 11 astrocytomes de bas grade diffus 5 astrocytomes anaplasiques 12 GBMs 2 astroblastomes et astrocytome pilocytique 25 astrocytomes expriment P53 et 23 % EGFR 57% of GBMs, 40% des astrocytomes de grade III et 28% des astrocytomes de grade II Mutation ponctuel de p 53 dans 1 astrocytome sur les 12 examinés en PCR Etude par puce ADN des gènes impliqués dans les tumeurs primitives du CNS (Thomson et al, Vet Pathol 2005): 5 gliomes (classification OMS animal, 1999): 1GBM, 1 astrocytome diffus, 2 oligoastrocytomes, 1 oligodendrogliome, Pour aller plus loin. Intérêt d un score combiné - clinique - histologique - imagerie Cytogénétique - cohorte homogène - 1 type de tumeur Facteurs prédictifs - pronostic - thérapeutique Suivi thérapeutique 13
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